一種氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，包括燃燒氣源、火燒試驗(yàn)臺(tái)、安全泄放裝置和遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)，所述燃燒氣源通過管道與電控箱中的電控球閥的輸入端相連，所述電控球閥的輸出端通過快速接頭與火燒試驗(yàn)臺(tái)相連；所述火燒試驗(yàn)臺(tái)設(shè)有用于放置氣瓶的氣瓶放置機(jī)構(gòu)；所述氣瓶與安全泄放裝置相連；所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與控制火燒試驗(yàn)臺(tái)的控制器相連。本發(fā)明能夠在確保安全的情況下完成氣瓶火燒試驗(yàn)。
【專利說明】一種氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣瓶火燒試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，主要用于車用壓縮天然氣鋼瓶、車用液化石油氣鋼瓶和車用壓縮天然氣纏繞瓶。
【背景技術(shù)】
[0002]為了更好的規(guī)范氣瓶的型式試驗(yàn)，國(guó)家明確了車用壓縮天然氣鋼瓶和車用液化石油氣鋼瓶的型式試驗(yàn)項(xiàng)目中必須包括火燒試驗(yàn)，車用壓縮天然氣纏繞瓶在型式試驗(yàn)項(xiàng)目中必須包括槍擊、火燒試驗(yàn)。由此可見,氣瓶的槍擊和火燒試驗(yàn)是氣瓶型式試驗(yàn)中的兩項(xiàng)重要安全性能檢測(cè)項(xiàng)目。
[0003]氣瓶的火燒試驗(yàn)是模擬氣瓶處于火災(zāi)情景下，氣瓶安全附件安全泄放的過程。主要原理是通過溫度和壓力型泄放，防止瓶體超壓爆炸。目前，我國(guó)普遍在瓶閥中采用易熔合金-爆破片串聯(lián)組合式安全裝置，在一定的溫度下，易熔合金將首先熔化，隨后隨著外界溫度升高，氣瓶?jī)?nèi)壓攀升，爆破片在瓶?jī)?nèi)壓力的作用下爆破，通過安全裝置的泄放，避免瓶體超壓爆炸。由于試驗(yàn)需要對(duì)高壓氣瓶進(jìn)行火燒，試驗(yàn)過程中瓶體內(nèi)壓力急劇上升的不可控性，可能導(dǎo)致氣瓶爆炸，因此該試驗(yàn)具有極高的危險(xiǎn)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，能夠在確保安全的情況下完成火燒試驗(yàn)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，包括燃燒氣源、火燒試驗(yàn)臺(tái)、安全泄放裝置和遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)，所述燃燒氣源通過管道與電控箱中的電控球閥的輸入端相連，所述電控球閥的輸出端通過快速接頭與火燒試驗(yàn)臺(tái)相連；所述火燒試驗(yàn)臺(tái)設(shè)有用于放置氣瓶的氣瓶放置機(jī)構(gòu)；所述氣瓶與安全泄放裝置相連；所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與控制火燒試驗(yàn)臺(tái)的控制器相連。
[0006]所述火燒試驗(yàn)臺(tái)包括氣化箱，所述氣化箱通過快速接頭與所述電控球閥的輸出端相連；所述氣化箱上設(shè)有多噴嘴結(jié)構(gòu)；所述氣化箱上還安裝有溫度傳感器和點(diǎn)火裝置，所述點(diǎn)火裝置和控制器相連，所述溫度傳感器在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)直接與所述氣瓶的瓶體進(jìn)行接觸。
[0007]所述溫度傳感器為熱電偶，所述熱電偶通過彈簧固定在氣化箱上，并設(shè)置在所述多噴嘴結(jié)構(gòu)的噴嘴間；所述熱電偶的套管的頭部還設(shè)有螺紋式保護(hù)環(huán)。
[0008]所述安全泄放裝置包括壓力表、壓力傳感器和高壓電磁閥，所述高壓電磁閥通過高壓管與所述氣瓶的瓶閥出氣口處相連，所述高壓管上設(shè)有所述壓力表和壓力傳感器。
[0009]所述安全泄放裝置還包括手動(dòng)高壓卸荷閥，所述手動(dòng)高壓卸荷閥設(shè)置在所述壓力表和高壓電磁閥之間。
[0010]所述瓶閥的出氣口處還設(shè)有擋板，所述擋板的外側(cè)邊通過調(diào)節(jié)支架支撐，所述擋板能夠通過調(diào)節(jié)支架進(jìn)行升降；所述瓶閥的易熔合金塞上纏繞測(cè)溫裝置。[0011]所述氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)還包括用于獲取火燒試驗(yàn)臺(tái)圖像的監(jiān)視器和用于測(cè)量風(fēng)速的風(fēng)速儀，所述監(jiān)視器和風(fēng)速儀均通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)相連。
[0012]所述壓力傳感器、溫度傳感器和測(cè)溫裝置均與數(shù)據(jù)采集裝置相連，所述數(shù)據(jù)采集裝置通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)相連。
[0013]所述氣瓶放置機(jī)構(gòu)為焊接在所述火燒試驗(yàn)臺(tái)上的吊環(huán)，所述吊環(huán)上掛有鏈條。
[0014]所述氣瓶放置機(jī)構(gòu)為設(shè)置在所述火燒試驗(yàn)臺(tái)外的支架，所述支架上設(shè)有用于放置氣瓶的半環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0015]有益效果
[0016]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本發(fā)明實(shí)現(xiàn)完全遠(yuǎn)程操作，包括燃燒器點(diǎn)火、持續(xù)加熱、點(diǎn)火源位置控制，火焰高度調(diào)節(jié)、熄滅、熱電偶數(shù)據(jù)采集、燃燒時(shí)間采集及視頻多角度監(jiān)控傳輸?shù)?。同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了遙控泄放、手動(dòng)泄放雙重防護(hù)，可以實(shí)時(shí)控制安全閥開啟泄壓，在受試瓶體超壓時(shí)確保試驗(yàn)過程安全。本發(fā)明采用掩體靜風(fēng)防護(hù)及火燒試驗(yàn)臺(tái)均布溫度功能，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火后Imin內(nèi)所有熱電偶顯示不低于650°C，同時(shí)實(shí)現(xiàn)受試氣瓶按照不同標(biāo)準(zhǔn)要求水平放置火燒試驗(yàn)和垂直放置火燒試驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的原理圖；
[0018]圖2是本發(fā)明中安全泄放裝置的原理圖；
[0019]圖3是本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集裝置的方框圖；
[0020]圖4是火燒試驗(yàn)壓力隨時(shí)間的變化曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0022]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，如圖1所示，包括燃燒氣源
1、火燒試驗(yàn)臺(tái)2、安全泄放裝置3和遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)4，所述燃燒氣源I通過管道與電控箱5中的電控球閥6的輸入端相連,所述電控球閥6的輸出端通過快速接頭7與火燒試驗(yàn)臺(tái)2相連；所述火燒試驗(yàn)臺(tái)2設(shè)有用于放置氣瓶8的氣瓶放置機(jī)構(gòu)；所述氣瓶8與安全泄放裝置3相連；所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)4通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器9與控制火燒試驗(yàn)臺(tái)2的控制器相連。所述氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)還包括用于獲取火燒試驗(yàn)臺(tái)圖像的監(jiān)視器10和用于測(cè)量風(fēng)速的風(fēng)速儀11，所述監(jiān)視器10和風(fēng)速儀11均通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器9與所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)4相連。
[0023]本套試驗(yàn)系統(tǒng)中火燒試驗(yàn)臺(tái)采用分體式設(shè)計(jì)，即每個(gè)火燒試驗(yàn)臺(tái)規(guī)格為
0.9mX 0.45m，采用大氣化箱21和多噴嘴式結(jié)構(gòu)22，大氣化箱21為燃燒提供了一個(gè)氣體擴(kuò)散腔，即可以通過燃燒氣源供氣后，在火燒試驗(yàn)臺(tái)下方大氣化箱中匯集，以保證火燃的均勻性；多噴嘴結(jié)構(gòu)22采用5X9矩陣式排列，每個(gè)噴嘴間距為8cm，同時(shí)在合適位置安裝有兩路溫度傳感器23和兩個(gè)點(diǎn)火裝置，燃燒時(shí)作為溫度傳感器的熱電偶直接與氣瓶的瓶體接觸，并為熱電偶設(shè)計(jì)了防護(hù)結(jié)構(gòu)和彈性接觸方式，最大程度實(shí)現(xiàn)了集約化設(shè)計(jì)。其中，所述熱電偶通過彈簧固定在氣化箱上，并設(shè)置在所述多噴嘴結(jié)構(gòu)的噴嘴間；所述熱電偶的套管的頭部還設(shè)有螺紋式保護(hù)環(huán)。
[0024]這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)解決了以下三個(gè)問題:
[0025]一是分體式設(shè)計(jì)解決了不同長(zhǎng)度的氣瓶火燒試驗(yàn)的要求，對(duì)于瓶長(zhǎng)Im左右的氣瓶，可單獨(dú)使用一個(gè)火燒試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于瓶身較長(zhǎng)氣瓶，可采用多個(gè)火燒試驗(yàn)臺(tái)并聯(lián)的方式進(jìn)行試驗(yàn)，能夠有效滿足多種規(guī)格氣瓶的垂直式和水平式火燒試驗(yàn)要求。
[0026]二是大氣化箱多噴嘴設(shè)計(jì)解決了標(biāo)準(zhǔn)中所要求的在任意指定位置點(diǎn)火，并在短時(shí)間實(shí)現(xiàn)火焰均布的要求，同時(shí)可以通過調(diào)節(jié)火焰高度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)火焰強(qiáng)度，由此控制火燒試驗(yàn)的溫度和壓力。
[0027]三是解決了火燒試驗(yàn)過程中測(cè)量瓶體表面溫度的要求。熱電偶通常較硬，不宜過長(zhǎng)且不易收放，為測(cè)量氣瓶瓶體的溫度，需要采取防護(hù)措施以避免熱電偶直接與火焰接觸，而采用套管防護(hù)方式將熱電偶直接安裝在火燒試驗(yàn)臺(tái)上，不僅解決了現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)溫系統(tǒng)的麻煩，還能夠避免熱電偶暴露在火焰中的其余部位出現(xiàn)溫度高于熱電偶頂端的情況，避免了熱電偶的分流現(xiàn)象，最大限度確保了數(shù)據(jù)采集的真實(shí)性。由于每只氣瓶的直徑不一，因此會(huì)導(dǎo)致氣瓶與熱電偶的距離都存在差異。為了能使熱電偶始終緊貼瓶體，將熱電偶和彈簧進(jìn)行連接，因?yàn)橥饬Φ闹?，熱電偶可以始終完美的貼合在被測(cè)瓶體底部。因考慮到可能會(huì)由于瓶體重力將熱電偶?jí)簭潱虼藷犭娕嫉奶坠艿念^部有一個(gè)固定式保護(hù)環(huán)用以保護(hù)熱電偶的頭部，但在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，這個(gè)環(huán)的存在，使得熱電偶尖端一直與瓶體有細(xì)微的距離，測(cè)量的很多時(shí)候是空氣的溫度，無法真實(shí)反映瓶體問題。通過對(duì)該保護(hù)環(huán)進(jìn)行改進(jìn)，改成了螺紋式保護(hù)環(huán)(即通過螺紋連接的方式將保護(hù)環(huán)連接在熱電偶的套管上)，通過螺紋式保護(hù)環(huán)可以調(diào)節(jié)環(huán)內(nèi)熱電偶暴露的程度，從而解決了這個(gè)問題。這種測(cè)溫方式避免了以往每次燒瓶前都要貼大量溫度應(yīng)變片的麻煩，在減少工作量的同時(shí)，也提高了測(cè)溫的準(zhǔn)確性。
[0028]本套系統(tǒng)中燃燒氣源可采用液化石油氣瓶組，其具有便于攜帶，便于野外作業(yè)，來源較廣泛經(jīng)濟(jì)，燃燒穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。該火燒試驗(yàn)臺(tái)除可使用民用液化石油氣外，還可以使用液化丙烯、天然氣等介質(zhì)。
[0029]當(dāng)火燒試驗(yàn)量較大時(shí)，試驗(yàn)將采用兩組氣瓶組提供氣源，每組氣瓶組由4只35.5L的液化石油氣鋼瓶組成，一休一替，確保供氣。
[0030]在實(shí)際試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，此類鋼瓶一般在進(jìn)行三、四次火燒試驗(yàn)后，會(huì)因大量供氣而致瓶?jī)?nèi)溫度急劇下降，使得出氣量下降。此時(shí)，可以在極短的時(shí)間里，大約I?2分鐘更換另一組氣瓶組，進(jìn)行下一輪火燒試驗(yàn)。當(dāng)?shù)诙M氣瓶組氣量下降時(shí)，第一組氣瓶組由于瓶體溫度又已經(jīng)恢復(fù)到常溫，又可以繼續(xù)投入工作。如此可在一次運(yùn)輸?shù)那闆r下能夠滿足對(duì)20只左右氣瓶進(jìn)行火燒試驗(yàn)，火燒試驗(yàn)的用氣量顯著降低，用氣效率也大大提高。
[0031]以往的火燒試驗(yàn)，每次都會(huì)采用集裝箱卡車運(yùn)送整車天然氣作用火燒氣源，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，也不經(jīng)濟(jì)，一旦發(fā)生氣瓶爆炸等事故，可能會(huì)殃及天然氣儲(chǔ)運(yùn)車輛，危險(xiǎn)性較大，因此，本發(fā)明采用的氣瓶組輪替供氣方法，成本低，安全性高，便于操作，比之現(xiàn)有技術(shù)，有了很大的改進(jìn)和提聞。[0032]本套系統(tǒng)中安全泄放裝置是設(shè)計(jì)的核心。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，火燒試驗(yàn)設(shè)備安全泄放裝置主要與氣瓶瓶體壓力和火燒持續(xù)時(shí)間等因素相關(guān)，在火燒試驗(yàn)過程中可能發(fā)生以下兩種較為常見而嚴(yán)重的情況:
[0033](I)若氣瓶火燒試驗(yàn)過程中，火燒溫度已達(dá)標(biāo)，瓶?jī)?nèi)壓力已超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，安全裝置仍未泄放，為了防止氣瓶發(fā)生爆炸，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)泄壓并結(jié)束試驗(yàn)，判定為不合格。如，車用壓縮天然氣鋼瓶、車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶和機(jī)動(dòng)車用液化石油氣鋼瓶。
[0034](2)若氣瓶火燒試驗(yàn)過程中，當(dāng)瓶體火燒持續(xù)時(shí)間達(dá)到要求，安全裝置尚未泄放，此時(shí)氣瓶已經(jīng)滿足火燒試驗(yàn)要求，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)泄壓并結(jié)束試驗(yàn)，判定為合格。如，呼吸器用復(fù)合氣瓶。
[0035]所述安全泄放裝置3包括壓力表31、壓力傳感器32和高壓電磁閥33，所述高壓電磁閥33通過高壓管與所述氣瓶8的瓶閥出氣口處相連，所述高壓管上設(shè)有所述壓力表31和壓力傳感器32。氣瓶火燒試驗(yàn)臺(tái)安全泄放裝置3可以通過高壓管連接在瓶閥出氣口處，試驗(yàn)時(shí)打開瓶閥，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣瓶瓶體壓力，當(dāng)瓶體壓力過高時(shí)通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制高壓電磁閥啟閉，實(shí)現(xiàn)瓶體介質(zhì)通過高壓管泄放。
[0036]在本系統(tǒng)試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)，由電腦控制的高壓電磁閥在使用過程中，由于電磁閥的泄放口的密封材料采用聚四氟乙烯，其最高使用溫度僅為200°C左右，而在火燒試驗(yàn)過程中，瓶?jī)?nèi)的氣瓶溫度可以達(dá)到500°C以上。在試驗(yàn)初期，從瓶?jī)?nèi)到電磁閥的管路只有I米左右，中間也沒有設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，因此，高溫氣體直接對(duì)電磁閥的非金屬密封件進(jìn)行沖擊泄放，一般經(jīng)歷5次左右的泄放后，其密封件就在高溫的沖擊下變形劣化，無法再實(shí)現(xiàn)高壓密封。為了保證試驗(yàn)進(jìn)行，就必須頻繁更換非金屬密封件，這樣不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，也存在安全隱患。為了確保本系統(tǒng)的本質(zhì)安全，對(duì)該裝置進(jìn)行了改造，加裝了手動(dòng)控制高壓卸荷閥用以泄放壓力，從而實(shí)現(xiàn)安全泄放通道的雙通道、雙保險(xiǎn)設(shè)計(jì)。安全泄放裝置原理圖如圖2所示，所述手動(dòng)高壓卸荷閥34可設(shè)置在所述壓力表31和高壓電磁閥33之間。
[0037]易熔合金處的溫度是否能夠測(cè)量以及是否準(zhǔn)確關(guān)系到整個(gè)安全泄放的成敗。如果這里沒有溫度的監(jiān)控，則無法及時(shí)的了解火燒的狀況，也無法進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。在易熔合金塞上纏繞軟的測(cè)溫裝置35，該裝置通過控制柜直接將溫度反應(yīng)到控制電腦上。如果發(fā)現(xiàn)易熔合金的溫度始終沒有達(dá)到規(guī)定的溫度，則可以通過增加氣瓶瓶頭一側(cè)的燃燒器的氣體壓力來增大火焰。火焰的增加會(huì)使易熔合金處的溫度及時(shí)達(dá)到泄放要求，從而使氣瓶能及時(shí)安全泄放。
[0038]無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器可采用Winncam2400高性能電信級(jí)室外天線一體化無線網(wǎng)橋。在工作使用無需申請(qǐng)的2.4GHz頻段，具有架設(shè)簡(jiǎn)單，集成性高、易施工、耐惡劣天候、傳輸距離可遠(yuǎn)至3?5公里、自動(dòng)選頻、自動(dòng)調(diào)節(jié)最佳傳輸速率等特性，實(shí)現(xiàn)了快速靈活有效的布網(wǎng)，可提供高效且安全的連接。
[0039]由于火燒試驗(yàn)是一項(xiàng)破壞性試驗(yàn)，因此，試驗(yàn)人員與試驗(yàn)對(duì)象和試驗(yàn)裝置應(yīng)保持安全距離，為了便于試驗(yàn)操作，因此，在火燒試驗(yàn)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
[0040]視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)視器、無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器和遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)組成。監(jiān)視器允許用戶通過10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻信號(hào)和攝像機(jī)的控制?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)命令實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)的參數(shù)設(shè)置和調(diào)節(jié)控制，能夠遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)攝像頭的焦距和控制攝像頭的水平旋轉(zhuǎn)、垂直移動(dòng)。
[0041]無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器可采用Winncam2400高性能電信級(jí)室外天線一體化無線網(wǎng)橋。監(jiān)視器可采用杭州?？低暤?寸中速智能球機(jī)DS-2AM1-614。該智能攝像機(jī)采用1/4"索尼高性能CCD，圖像清晰，控制系統(tǒng)由精密電機(jī)驅(qū)動(dòng)，反應(yīng)靈敏，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，精度偏差小于
0.1°，在任何速度下圖像無抖動(dòng)，支持RS-485控制下對(duì)HIKVISION、Pelco-P/D協(xié)議的自動(dòng)識(shí)別，支持三維智能定位功能，配合DVR和客戶端軟件可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊跟蹤和放大，支持?jǐn)?shù)據(jù)斷電不丟失，支持?jǐn)嚯姞顟B(tài)記憶功能，上電后自動(dòng)回到斷電前的云臺(tái)和鏡頭狀態(tài)，支持光纖豐吳塊接入。
[0042]在火燒實(shí)驗(yàn)中，需要實(shí)時(shí)監(jiān)控火燒試驗(yàn)對(duì)象溫度、壓力。一方面需要根據(jù)試驗(yàn)溫度變化情況，實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)氣源壓力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)火焰大小和燃燒溫度的調(diào)節(jié)；另一方面，需要根據(jù)氣瓶壓力變化情況，實(shí)時(shí)監(jiān)控試驗(yàn)氣瓶狀態(tài)。在超壓時(shí)，對(duì)氣瓶進(jìn)行及時(shí)泄壓，以保證試驗(yàn)設(shè)備以及試驗(yàn)人員安全。因此，在火燒試驗(yàn)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集裝置，用于實(shí)現(xiàn)溫度和壓力的數(shù)值采集。圖3給出了火燒試驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置的框圖。數(shù)據(jù)采集裝置由溫度變送器、壓力變送器、信號(hào)調(diào)理板、數(shù)據(jù)采集模塊和無線網(wǎng)絡(luò)接口組成。其中溫度變送器和壓力變送器分別把溫度傳感器和壓力傳感器的微小電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為4?20mA的電流信號(hào)；信號(hào)調(diào)理板把4?20mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為O?5V的電壓信號(hào)，同時(shí)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行了二階低通濾波，這樣可以較好地抑制來自傳感器和變送器的高頻噪聲。數(shù)據(jù)采集模塊采用了臺(tái)灣弘格公司生產(chǎn)牛頓系列1-7017F模擬量采集模塊，該模塊對(duì)溫度和壓力進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將采集結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)接口傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)。
[0043]本系統(tǒng)中采用手提式電腦作為遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)，更便于攜帶，遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)采用聯(lián)想ThinkPadT500 (2055CU3)。其主要配置參數(shù)如下:
[0044]屏幕尺寸:15.4 英寸 1280x800
[0045]處理器型:Intel(R) Core?2DuoCPUP8600
[0046]處理器主頻:2.40GHz
[0047]內(nèi)存容量:2GBDDRI11
[0048]硬盤容量:320GB5400轉(zhuǎn)
[0049]顯卡芯片:AHMobiIUyRadeonHD365O
[0050]無線網(wǎng)卡:Intel5100AGN
[0051]有線網(wǎng)卡:1000Mbps以太網(wǎng)卡
[0052]在火燒試驗(yàn)系統(tǒng)工作期間，火燒試驗(yàn)管理控制軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了大量處理。通過不斷改進(jìn)數(shù)據(jù)管理和處理方法，提高數(shù)據(jù)處理能力和處理效率。其中，核心數(shù)據(jù)處理部分是根據(jù)氣瓶火燒試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)點(diǎn)火成功后開始檢測(cè)各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度，并且需要尋求合適算法及時(shí)準(zhǔn)確地獲得當(dāng)前測(cè)量點(diǎn)的最高溫度值。根據(jù)大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)檢測(cè)到最高溫度點(diǎn)達(dá)到590°C時(shí)，開始進(jìn)入數(shù)據(jù)記錄階段，直到完成試驗(yàn)。檢測(cè)溫度最大值可采用處理速度最快的冒泡法進(jìn)行數(shù)據(jù)排序。
[0053]氣瓶的放置是一個(gè)重要的問題。由于氣瓶充氣后一般可達(dá)到一百多公斤，因此火燒試驗(yàn)臺(tái)可采用不銹鋼制成。為了讓氣瓶能正好放置在火燒試驗(yàn)臺(tái)的中間，可在試驗(yàn)臺(tái)上焊接了吊環(huán)，并在吊環(huán)上掛上不銹鋼鏈條，并隨時(shí)調(diào)節(jié)鏈條長(zhǎng)度以便調(diào)節(jié)瓶的高度。還可對(duì)火燒試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了改進(jìn)，在火燒試驗(yàn)臺(tái)外部增加了一個(gè)鐵支架，該鐵支架可以適應(yīng)最大型號(hào)的氣瓶放置，在鐵支架上面又增加了三個(gè)半環(huán)形結(jié)構(gòu)用以防止氣瓶，從而可以方便氣瓶在鐵架上通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整安全泄放裝置朝向，置于火燒試驗(yàn)的最佳位置。
[0054]為了能實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)速的變化，在測(cè)試系統(tǒng)中增加了測(cè)速儀。該測(cè)速儀可以實(shí)時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)速情況。由于風(fēng)速的變化直接會(huì)影響火焰的高度，從而影響火焰的溫度和瓶體不到位置的溫度，因此對(duì)風(fēng)速的測(cè)量非常有必要。所述風(fēng)速儀通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)相連。
[0055]在火燒試驗(yàn)要求中，要求火焰不能直接接觸到氣瓶瓶閥。在設(shè)計(jì)初期使用一塊較厚的鐵板，并加工成了半圓的方式，卡在氣瓶和瓶閥的區(qū)域，但這樣在火燒過程中，火焰根本無法接觸瓶閥。由于氣瓶?jī)?nèi)膽一般采用高強(qiáng)鋼，而瓶閥卻是銅合金，而易熔合金在銅合金的一個(gè)凸出的小組件上，不同的材質(zhì)導(dǎo)致溫度傳遞速度較慢。而火燒試驗(yàn)的時(shí)間又不能過長(zhǎng)，時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致纏繞層變形甚至起火脫落，危機(jī)試驗(yàn)的安全。
[0056]最終發(fā)明人通過比較簡(jiǎn)單但實(shí)用性很強(qiáng)的擋板解決了上述問題。所述瓶閥的出氣口處還設(shè)有擋板，所述擋板的外側(cè)邊通過調(diào)節(jié)支架支撐，所述擋板能夠通過調(diào)節(jié)支架進(jìn)行升降；所述瓶閥的易熔合金塞上纏繞測(cè)溫裝置。該擋板為壁厚很薄的鋼板，支架可以升降，可以調(diào)節(jié)，從而可以根據(jù)閥的角度不同調(diào)節(jié)擋板的位置和方向。
[0057]以某制造企業(yè)送檢產(chǎn)品為驗(yàn)證對(duì)象，在本火燒試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行試驗(yàn)，具體的試驗(yàn)條件如表1所示。
[0058]
【權(quán)利要求】
1.一種氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，包括燃燒氣源(I)、火燒試驗(yàn)臺(tái)(2)、安全泄放裝置(3)和遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)(4)，其特征在于，所述燃燒氣源(I)通過管道與電控箱(5)中的電控球閥(6)的輸入端相連，所述電控球閥(6)的輸出端通過快速接頭(7)與火燒試驗(yàn)臺(tái)(2)相連；所述火燒試驗(yàn)臺(tái)(2 )設(shè)有用于放置氣瓶的氣瓶放置機(jī)構(gòu)；所述氣瓶(8 )與安全泄放裝置(3 )相連；所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)(4)通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器(9)與控制火燒試驗(yàn)臺(tái)(2)的控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述火燒試驗(yàn)臺(tái)(2)包括氣化箱(21)，所述氣化箱(21)通過快速接頭(7)與所述電控球閥(6)的輸出端相連；所述氣化箱(21)上設(shè)有多噴嘴結(jié)構(gòu)(22);所述氣化箱(21)上還安裝有溫度傳感器(23)和點(diǎn)火裝置，所述點(diǎn)火裝置和控制器相連，所述溫度傳感器(23)在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)直接與所述氣瓶(8)的瓶體進(jìn)行接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器(23)為熱電偶，所述熱電偶通過彈簧固定在氣化箱(21)上，并設(shè)置在所述多噴嘴結(jié)構(gòu)(22)的噴嘴間；所述熱電偶的套管的頭部還設(shè)有螺紋式保護(hù)環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述安全泄放裝置(3)包括壓力表(31)、壓力傳感器(32)和高壓電磁閥(33)，所述高壓電磁閥(33)通過高壓管與所述氣瓶(8)的瓶閥出氣口處相連，所述高壓管上設(shè)有所述壓力表(31)和壓力傳感器(32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述安全泄放裝置(3)還包括手動(dòng)高壓卸荷閥(34)，所述手動(dòng)高壓卸荷閥(34)設(shè)置在所述壓力表(31)和高壓電磁閥(33)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述瓶閥的出氣口處還設(shè)有擋板，所述擋板的外側(cè)邊通過調(diào)節(jié)支架支撐，所述擋板能夠通過調(diào)節(jié)支架進(jìn)行升降；所述瓶閥的易熔合金塞上纏繞測(cè)溫裝置(35 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于獲取火燒試驗(yàn)臺(tái)圖像的監(jiān)視器(10)和用于測(cè)量風(fēng)速的風(fēng)速儀(11)，所述監(jiān)視器(10)和風(fēng)速儀(11)均通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器(32)、溫度傳感器(23)和測(cè)溫裝置(35)均與數(shù)據(jù)采集裝置相連，所述數(shù)據(jù)采集裝置通過無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器(9)與所述遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)(4)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述氣瓶放置機(jī)構(gòu)為焊接在所述火燒試驗(yàn)臺(tái)上的吊環(huán)，所述吊環(huán)上掛有鏈條。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣瓶火燒試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述氣瓶放置機(jī)構(gòu)為設(shè)置在所述火燒試驗(yàn)臺(tái)外的支架，所述支架上設(shè)有用于放置氣瓶的半環(huán)形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G01N25/00GK103926269SQ201410150729
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】李前, 徐維普 申請(qǐng)人:上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院